JP2568486B2 - Air conditioner equipped with PM inverter system - Google Patents
Air conditioner equipped with PM inverter systemInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内蔵のファンモータにより熱交換器に風を
通して室内へ冷・温風を吹き出すPWMインバータ装置内
蔵空調機に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner with a built-in PWM inverter that blows cold / hot air into a room through a heat exchanger by a built-in fan motor.
従来例の構成とその問題点 近年、空調機の吹き出す風量を細かく可変するため、
ファン駆動用のモータにPWMインバータ装置を接続した
ものがある。このPWMインバータ装置を利用した従来のP
WMインバータ装置内蔵空調機を第５図〜第７図に基づい
て説明する。The configuration of the conventional example and its problems In recent years, in order to finely vary the air volume blown out by the air conditioner,
Some motors for driving a fan are connected to a PWM inverter device. Conventional P using this PWM inverter device
An air conditioner with a built-in WM inverter device will be described with reference to FIGS.
第５図において、吸入口14と吹き出し口15を有したケ
ーシング１内に冷・温水の供給をするための冷・温水の
接続口3,4を有した熱交換器２と、この熱交換器２より
吸入側に設けたフィルタ５と、熱交換器２に送風するフ
ァン９と、このファン９のファンシャフト10およびファ
ンシャフト10に設けられたファンプーリ11とを設けてい
る。ケーシング１の上部にはファン９駆動用のモータ６
が取付けられており、モータシャフト７に設けられたモ
ータプーリ８とファンプーリ11とはベルト12によりモー
タ６の駆動を伝達するようになっている。またモータ６
の回転数を制御するPWMインバータ装置13がモータ６に
接続されている。In FIG. 5, a heat exchanger 2 having cold and hot water connection ports 3 and 4 for supplying cold and hot water into a casing 1 having a suction port 14 and a blow-out port 15, and this heat exchanger A filter 5 provided on the suction side of the fan 2, a fan 9 for blowing air to the heat exchanger 2, a fan shaft 10 of the fan 9, and a fan pulley 11 provided on the fan shaft 10 are provided. On the upper part of the casing 1, a motor 6 for driving a fan 9 is provided.
The motor pulley 8 and the fan pulley 11 provided on the motor shaft 7 transmit the drive of the motor 6 by a belt 12. Motor 6
A PWM inverter device 13 for controlling the rotation speed of the motor 6 is connected to the motor 6.
以上の構成によれば、PWMインバータ装置13でモータ
６の回転数を設定すれば、モータプーリ８の回転がベル
ト12を介してファンプーリ10に伝達されファン９が回転
する。このファン９の回転により空気は吸入口14からフ
ィルタ５を通り熱交換器２により冷却または加熱され、
吹き出し口15より吹き出し、室内の冷・暖房を行なう。
またモータ６を介してファン９の回転を制御するPWMイ
ンバータ装置13の出力電圧は、第６図に示すように、設
定周波数の正弦波ａと、1kHz〜2kHzのキャリア周波数と
呼ぶ三角波ｂとを比較して、第７図に示すパルス状のPW
M信号を作成し、このPWM信号に基づいて出力されるもの
であるが、このような、PWMインバータ装置13でモータ
６を駆動し空調機を運転すれば、キャリア周波数の２倍
の振動、騒音が発生することが判明している。現在、こ
のPWMインバータ装置13に用いられるスイッチング素子
としれ、パワートランジスタが使用されており、素子の
特性上キャリア周波数の上限は、2kHz程度となりモータ
運転時4kHz程度の騒音が発生する。このモータ６からの
振動がファン９へ伝播すれば、ファン９によりモータの
数倍の騒音値が発生するため、モータプーリ8,ファンプ
ーリ11を使用し、振動伝播を防止するベルト駆動を用い
る構成としている。そのため、以下の問題点をあげるこ
とができる。According to the above configuration, if the number of rotations of the motor 6 is set by the PWM inverter device 13, the rotation of the motor pulley 8 is transmitted to the fan pulley 10 via the belt 12, and the fan 9 rotates. By the rotation of the fan 9, air is cooled or heated by the heat exchanger 2 through the filter 5 from the suction port 14,
The air is blown out from the air outlet 15 to cool and heat the room.
As shown in FIG. 6, the output voltage of the PWM inverter device 13 that controls the rotation of the fan 9 via the motor 6 includes a sine wave a having a set frequency and a triangular wave b having a carrier frequency of 1 kHz to 2 kHz. In comparison, the pulsed PW shown in FIG.
The M signal is generated and output based on the PWM signal. However, if the air conditioner is driven by driving the motor 6 with the PWM inverter device 13, vibration and noise twice as high as the carrier frequency can be obtained. Has been found to occur. At present, a power transistor is used as a switching element used in the PWM inverter device 13. Due to the characteristics of the element, the upper limit of the carrier frequency is about 2 kHz, and noise of about 4 kHz is generated during motor operation. If the vibration from the motor 6 propagates to the fan 9, the fan 9 generates a noise value several times that of the motor. Therefore, the motor pulley 8 and the fan pulley 11 are used, and a belt drive for preventing the vibration propagation is used. I have. Therefore, the following problems can be raised.
（１）PWMインバータ装置13により、モータ６運転する
と、空調機から不快音が発生する。(1) When the motor 6 is operated by the PWM inverter device 13, an unpleasant sound is generated from the air conditioner.
（２）モータプーリ8,ファンプーリ11およびベルト12が
必要となりコスト高となる。(2) The motor pulley 8, the fan pulley 11, and the belt 12 are required, resulting in high cost.
（３）ベルト駆動方式を採用する場合は、ベルト切れに
よるメンテナンスが必要となる。(3) When the belt drive system is adopted, maintenance due to running out of the belt is required.
発明の目的 本発明は、上記従来例の問題点を解消するものであ
り、PWMインバータ装置によるモータ運転において、モ
ータからの可聴域での振動、騒音を防止するとともに、
低コストでかつベルトのメンテナンスが不要となるPWM
インバータ装置内蔵空調機を提供することを目的とす
る。Object of the Invention The present invention is to solve the above problems of the conventional example, and in the motor operation by the PWM inverter device, while preventing vibration and noise in the audible range from the motor,
PWM with low cost and no need for belt maintenance
It is an object to provide an air conditioner with a built-in inverter device.
発明の構成 この目的を達成するため、本発明のインバータ装置内
蔵空調機は熱交換器と、この熱交換器に風を通す送風手
段を備え、前記送風手段に用いられるファンと直結した
モータを変速するためのPWMインバータ装置のキャリア
周波数を8kHz以上16kHz以下とする構成としている。In order to achieve this object, an air conditioner with a built-in inverter device according to the present invention includes a heat exchanger and a blowing means for passing air through the heat exchanger, and controls a speed of a motor directly connected to a fan used for the blowing means. In this case, the carrier frequency of the PWM inverter device is set to 8 kHz or more and 16 kHz or less.
以上のようにPWMインバータ装置のキャリア周波数を8
kHz以上、16kHz以下とすることによりモータから発生す
る振動、騒音を人間の可聴周波数限界である16KHz以上
とし、PWMインバータ装置による不快音を聞こえにくく
し、併せてファンとモータの直結駆動により、コストダ
ウンとベルトのメンテナンス不要を実現するものであ
る。As described above, the carrier frequency of the PWM inverter
The vibration and noise generated by the motor are set to 16 kHz or higher, which is the human audible frequency limit, by making the frequency higher than kHz and 16 kHz or lower. This achieves down and belt maintenance unnecessary.
実施例の説明 本発明の実施例を第１図〜第４図に基づいて説明す
る。Description of Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第１図および第２図において、１はケーシング、２は
熱交換器、3,4は冷・温水の接続口、５はフィルタ、６
はモータ、７はモータシャフト、９はファン、14,15は
空調機の吸入口、吹き出し口であり、これらは従来と同
一の構成要素であり説明は省略する。モータ６とファン
９は従来のようにベルトを用いず、モータシャフトで直
結されている。また、PWMインバータ装置16はキャリア
周波数8kHz以上16kHz以下で動作するために、スイッチ
ング素子としてパワーMOS・FETを使用している。このパ
ワーMOS・FETはパワートランジスタと本質的に構造が異
なり、100kHz以上のキャリア周波数での出力も可能であ
る。1 and 2, 1 is a casing, 2 is a heat exchanger, 3 and 4 are connection ports of cold and hot water, 5 is a filter, 6
Denotes a motor, 7 denotes a motor shaft, 9 denotes a fan, 14 and 15 denote inlets and outlets of the air conditioner. The motor 6 and the fan 9 are directly connected by a motor shaft without using a belt as in the related art. The PWM inverter device 16 uses a power MOS FET as a switching element in order to operate at a carrier frequency of 8 kHz or more and 16 kHz or less. This power MOS • FET has a fundamentally different structure from a power transistor, and can output at a carrier frequency of 100 kHz or more.
以上の構成の動作について説明する。第３図に示すよ
うに、PWMインバータ装置16のキャリア周波数を高くす
れば、8kHz程度から、空調機の騒音値が大きく低減し、
20kHz程度でAC電源でモータ６を駆動させたときの運転
音と同一になるのが確認できた。また、同時に第４図に
示すように、キャリア周波数を高くすると入力電力値が
大きくなり、損失が増加することも判明した。また、イ
ンバータの動作安定度はキャリア周波数の増大と共に急
速に減少し、30KHzを超えると実験すら容易ではなくな
る。よって、キャリア周波数を8kHz以上16kHz以下とす
るPWMインバータ装置16を用いれば、ファン、モータ直
結駆動としても、可聴範囲内での騒音は発生せず不快音
を生ずることがなく、かつプーリ不要による低コストと
ベルトのメンテナンス不要を実現することができる。な
お、実施例では、冷温水を使用してその熱を空気に付与
する形式の熱交換器を用いたが、この冷温水を使用する
形式の熱交換器に代えて、冷媒，水蒸気，油などその他
の熱冷媒を使用してその熱を空気に付与する形式の熱交
換器を用いてもよく、その作用効果に差異を生じない。The operation of the above configuration will be described. As shown in FIG. 3, if the carrier frequency of the PWM inverter device 16 is increased, the noise value of the air conditioner is greatly reduced from about 8 kHz.
It was confirmed that the driving sound was the same as when the motor 6 was driven by the AC power supply at about 20 kHz. At the same time, as shown in FIG. 4, it was found that when the carrier frequency was increased, the input power value was increased, and the loss was increased. In addition, the operational stability of the inverter rapidly decreases with an increase in the carrier frequency, and when the frequency exceeds 30 KHz, even an experiment becomes difficult. Therefore, if the PWM inverter device 16 having a carrier frequency of 8 kHz or more and 16 kHz or less is used, even in the case of a drive directly connected to a fan and a motor, no noise occurs within the audible range, no unpleasant noise is generated, and a low pulley is unnecessary. Cost and maintenance of the belt can be eliminated. In the embodiment, a heat exchanger of the type that uses cold and hot water to apply the heat to the air is used, but instead of the heat exchanger of the type that uses cold and hot water, refrigerant, steam, oil, etc. A heat exchanger of a type that gives the heat to the air by using another heat refrigerant may be used, and there is no difference in the operation effect.
発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明はPW
Mインバータ装置のキャリア周波数を8kHz以上、16kHz以
下とすることにより不快音の発生を抑制したPWMインバ
ータを備えた空調機を実現するものである。Effect of the Invention As is clear from the above description of the embodiments, the present invention
An air conditioner equipped with a PWM inverter that suppresses generation of unpleasant noise by setting the carrier frequency of the M inverter device to 8 kHz or more and 16 kHz or less is realized.
また、大型空調機の構成において、ファンとモータと
を直結して構成を簡素化し、ベルトの省略によるメンテ
ナンスの抑制とコスト削減を実現するものである。Further, in the configuration of the large air conditioner, the fan and the motor are directly connected to simplify the configuration, and the maintenance is suppressed and the cost is reduced by omitting the belt.
第１図は、本発明の一実施例におけるPWMインバータ装
置内蔵空調機の平面図、第２図は同正面図、第３図は同
PWMインバータ装置内蔵空調機に関する騒音特性図、第
４図は、同入力電力特性図、第５図は、従来例のPWMイ
ンバータ装置内蔵空調機の基本構成図、第６図および第
７図は従来例のPWMインバータ装置の各部波形図であ
る。 ２……熱交換器、５……フィルタ、６……モータ、９…
…ファン、16……PWMインバータ装置。FIG. 1 is a plan view of an air conditioner with a built-in PWM inverter device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG.
Noise characteristic diagram of the air conditioner with a built-in PWM inverter device, FIG. 4 is the same input power characteristic diagram, FIG. 5 is a basic configuration diagram of a conventional air conditioner with a built-in PWM inverter device, FIG. 6 and FIG. It is a wave form diagram of each part of a PWM inverter device of an example. 2 ... heat exchanger, 5 ... filter, 6 ... motor, 9 ...
… Fan, 16 …… PWM inverter device.
フロントページの続き (72)発明者 坂本 京也 大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松 下精工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−86809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−43916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−118062（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−129900（ＪＰ，Ｕ)Continuation of front page (72) Inventor Kyoya Sakamoto 6-2-61 Imafukunishi, Joto-ku, Osaka-shi Matsushita Seiko Co., Ltd. (56) References JP-A-56-86809 (JP, A) JP-A-55 JP-A-43916 (JP, A) JP-A-60-118062 (JP, A) JP-A-60-129900 (JP, U)
Claims (2)
記モータを附勢するPWMインバータとよりなる送風手段
を備え、前記送風手段のPWMインバータのキャリア周波
数を8KHz以上、16KHz以下とするPWMインバータ装置を備
えた空調機。1. A PWM inverter device comprising: a fan, a motor for driving the fan, and a blower comprising a PWM inverter for energizing the motor, wherein the carrier frequency of the PWM inverter of the blower is 8 KHz or more and 16 KHz or less. Air conditioner with.
記モータを附勢するPWMインバータとよりなる送風手段
を備え、前記送風手段のPWMインバータのキャリア周波
数を8KHz以上、16KHz以下とするPWMインバータ装置を備
えた空調機。2. A PWM inverter device comprising: a fan, a motor directly connected to the fan, and a blower comprising a PWM inverter for energizing the motor, wherein a carrier frequency of the PWM inverter of the blower is 8 KHz or more and 16 KHz or less. Air conditioner with.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59226350A JP2568486B2 (en) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | Air conditioner equipped with PM inverter system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59226350A JP2568486B2 (en) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | Air conditioner equipped with PM inverter system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61105047A JPS61105047A (en) | 1986-05-23 |
| JP2568486B2 true JP2568486B2 (en) | 1997-01-08 |
Family
ID=16843782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59226350A Expired - Lifetime JP2568486B2 (en) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | Air conditioner equipped with PM inverter system |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4045105B2 (en) | 2002-01-30 | 2008-02-13 | 株式会社日立産機システム | Pulse width modulation method, power conversion device, and inverter device |
Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5350422A (en) * | 1976-10-18 | 1978-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Ac motor drive system |
| JPS5543916A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-28 | Hitachi Ltd | Modulation device of pwm inverter |
| JPS5686809A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-15 | Hitachi Ltd | Air flow rate controller for car air conditioner |
| JPS60129900U (en) * | 1984-02-06 | 1985-08-31 | ダイキン工業株式会社 | Air flow control device for air conditioner fans |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP59226350A patent/JP2568486B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61105047A (en) | 1986-05-23 |
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